燃烧是人类获取能源的主要手段,加深对燃烧的理解对高效利用能源、控制燃烧污染等具有重要意义。由于地面重力作用使燃烧过程中质量及能量传递趋于复杂化,因此经典燃烧理论大多忽略了重力的影响。微重力环境具有抑制自然对流,消除重力沉降效应的优势,有利于实现低速流动与稀燃极限的燃烧,拓宽燃烧时空尺度,实现被浮力诱导效应而掩盖的次级力对燃烧影响的研究。中国空间站燃烧科学实验系统是用于开展微重力燃烧实验研究的综合性科学实验平台,通过八台光学诊断设备实现火焰结构场、形貌场、速度场、碳烟浓度场、中间组分场的测量。本文围绕燃烧科学实验系统的连续激光粒子图像测速（PIV）单元,开展了PIV单元的结构设计工作并通过运行与调试,确定了试验参数的最优组合;进行了冷态射流试验（冷态试验）与预混燃烧射流试验（热态试验）,选择了最适合PIV流场测量的示踪粒子;采用了双脉冲PIV测量结果作为对比,计算了PIV单元系统测量误差,估计了不同帧率下PIV单元的最大测速范围,验证了PIV单元的功能可行性。（1）完成了组成PIV单元的连续激光器、高速相机与相机镜头的选型与设计,并进行了系统的运行与调试。基于燃烧科学实验系统对PIV单元的功耗、重量、尺寸与散热等方面有严格的设计限制,常规双脉冲PIV系统无法应用于空间任务,所以本文根据PIV测速单元技术指标、模块化—标准化—轻量化设计思想、最小激光能量试验、物距计算工作完成了半导体式连续激光PIV单元的高紧凑性与高可靠性设计;通过半导体式连续激光PIV测速单元的运行与调试,探究图像采集频率、激光能量、滤光片、询问域大小的多个参数对PIV测量结果的影响,确定了试验的最优参数组合。（2）选择了最适用于燃烧流场测量的示踪粒子。搭建了基于连续式激光光源的时序粒子图像测速系统（TR-PIV）与基于脉冲式激光光源的数字粒子图像测速系统（DPIV）。开展了Al2O3、Ti O2、Zr O2三种不同种类示踪粒子的TR-PIV冷态流场试验;基于不同示踪粒子种类的试验结果,对0.5μm、1μm、10μm、30μm四种不同直径的示踪粒子进行了TR-PIV冷态流场试验;基于冷态试验结果,进行了TR-PIV热态流场试验。结果表明:冷态流场试验中,1μm的Al2O3粒子更适用于TR-PIV流场测量;热态流场试验中,由于预混燃气在燃烧器出口处受火焰锥面的影响,出口处燃烧断面速度呈“M”型分布,但随着燃烧断面远离燃烧器出口,火焰锥面对流场的影响减小,燃烧断面逐渐呈“倒U”型分布,流场速度分布符合理论分析。（3）计算了燃烧科学实验系统PIV单元的测量误差与不同帧率下的测量范围。以DPIV作为校准设备,开展了冷态试验与热态试验,对流场特征截面的速度分布进行对比分析,计算了TR-PIV系统测量误差;设计了不同出口速度的冷态试验和热态试验,对比分析断面速度分布与相对误差值,计算了TR-PIV系统在不同帧率下的测速范围。结果表明:冷态流场测量中,主流段中心轴线速度的最大测量误差为4.8%,平均测量误差在2.6%以内,不同射流断面核心区平均测量误差在10%以内;热态流场测量中,不同断面核心区平均测量误差在6%以内;TR-PIV系统在图像采集频率为5000 Hz时,最大测速范围为4～5 m/s。本文应用燃烧科学实验系统PIV测速单元测量了不同粒子种类、不同粒子直径的冷态流场,使用双脉冲PIV测速系统作为基准,进行冷态流场与热态流场试验。所得结果可为后续地面试验、天地对比试验提供粒子选择依据,图像采集帧率对应的流场测速范围经验曲线可为PIV试验规划和操作提供有用的参考。